一、实验目的
① 掌握射极跟随器工作点和跟随范围的调试方法。
② 掌握射极跟随器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测试方法。
③ 研究负载变化对放大器性能的影响。
④ 了解自举电路对提高输入阻抗的作用。
二、实验原理
射极跟随器对交流工作状态而言,集电极是输入、输出的公共端,故为共集电极组态。图1.4.1所示为射极跟随器电路。
图1.4.1 射极跟随器实验电路
(1)静态工作点
(2)跟随范围
为了使射极跟随器的跟随范围尽可能大,除了静态工作点尽可能调至交流负载线的中点以外,还应使
IC≈Ie= (1.5~2)Iom
Re= (1~2)RL
UCC= (3~4)Uom
其中,Iom,Uom是输出负载电流和电压的峰值。
(3)电压放大倍数Au
其中,RL′=Re//RL。输出信号与输入信号同相。
(4)输入电阻Ri
由图1.4.2可得
Ri=Rb//[rbe+(1+ β)RL′]
可见,输入电阻比较高。为了便于测试,可通过R测得,即
图1.4.2 射极跟随器微变等效电路
(5)输出电阻Ro
在R短接的情况下,再考虑信号源内阻Rs,则
其中,Rs为函数信号发生器的内阻。可见射极输出器的输出阻抗较小。
实验时,输出电阻Ro可通过测试负载开路和接上负载RL时的输出电压uo和u L来求取。计算公式为
三、实验设备与器件
+12V直流电源;函数信号发生器;双踪示波器;交流毫伏表;直流电压表;频率计;3DG6×1 (β=50~100),电阻、电容若干。
四、实验内容(www.xing528.com)
1. 调试静态工作点
按图1.4.1连接实验电路,接通+12 V电源,在B点输入1 kHz正弦信号ui,输出端用示波器观察,反复调整RP及信号源的输出幅值,使输出波形为最大不失真波形,然后令ui=0,用直流电压表测量UB,UE,UC,UBE,并记入表1.4.1中。
表1.4.1 静态工作点参数
在下面整个测试过程中应保持RP值不变。
2. 测量电压放大倍数Au
接入负载电阻RL=1 kΩ,在B点输入1 kHz正弦信号,调节输入信号幅值,用示波器观察输出波形,在输出最大而不失真情况下,用交沆毫伏表测ui,u L值,并记入表1.4.2中。
表1.4.2 放大倍数测试
3. 测量输入电阻Ri
在A点输入1 kHz正弦信号,用示波器观察输出波形,输出不失真时,用交流毫伏表测A, B点对地的电压us,ui,并记入表1.4.3中。
表1.4.3 输入电阻测试
4. 测量输出电阻Ro
接上RL=1 kΩ,在B点输入1 kHz正弦信号,用示波器观察输出波形,测空载输出电压uo,有负载时输出电压u L,保持输出波形不失真,将所测值记入表1.4.4中。
表1.4.4 输出电阻测量
5. 测试跟随特性
接入RL=1 kΩ,在B点输入1 kHz正弦信号,频率不变,用示波器监视输出波形,增大输入信号幅值,直至输出波形达到最大不失真,测量对应的ui值(测5~8组数据),并记入表1.4.5中。
表1.4.5 跟随特性测试
6. 测试频率响应特性
保持输入信号ui幅值不变,改变输入信号频率,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表测量表1.4.6中给定不同频率下的输出电压u L值(测10~15组数据),并记入表1.4.6中。
表1.4.6 频率响应测试
五、预习要求
① 复习射极跟随器的工作原理及其特点。
② 根据图1.4.1的元件参数值估算静态工作点,并画出交、直流负载线。
六、思考题
① 分析负载开路和接不同负载对电压放大倍数有何影响。
② 分析输出电阻受哪些参数影响,为什么?
七、实验报告要求
① 整理实验数据,并画出曲线u L=f (ui)及u L=g( f )曲线。
② 分析射极跟随器的性能和特点。
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